Earth's mysterious red glow, explained - Zoe Pierrat

번역: 범 콩 검토: DK Kim

In 2009, a satellite circled Earth,

2009년, 인공위성이 지구를 돌면서

methodically scanning and sorting the wavelengths

파장들을 꼼꼼히 살피고 분류했습니다.

reflecting off the planet’s surface.

지구 표면에서 반사되는 파장이었죠.

Researchers were looking for the spectral signature of carbon dioxide

연구원들은 이산화 탄소의 독특한 스펙트럼을 찾고 있었는데

when they noticed something baffling:

뭔가 이상한 걸 발견했습니다.

an unexpected wavelength of unknown origin.

근원을 알 수 없는 예상치 못한 파장이었습니다.

They tried looking at Earth with only this wavelength,

이 파장으로만 지구를 관찰했더니

and saw the planet covered in a red hue of varying intensity.

다양한 세기의 빨간 빛이 지구를 덮고 있는 것이 보였습니다.

This couldn’t have been reflected sunlight

햇빛의 반사라고는 보기 힘들었습니다.

because it was a wavelength that never escapes the Sun’s outer atmosphere.

왜냐하면 그 파장은 태양 외부 대기를 절대 벗어나지 않는 것이었거든요.

And it didn’t correspond with densely populated areas,

인구가 밀집된 지역과 일치하지도 않았습니다.

suggesting it wasn’t human-made either.

인간이 만들어낸 것도 아니라는 뜻이었지요.

In fact, it was emanating from places with lots of plants:

사실, 이것은 식물이 많은 곳에서 뿜어져 나온 것이었습니다.

the Amazon basin, northern evergreen forests,

아마존강 일대, 북부 상록수림,

and croplands of the Midwestern US were all ablaze.

그리고 미국 중서부 농경지가 전부 불타는 듯했습니다.

So, what was going on?

어떻게 된 일일까요?

Plants and other organisms use light to grow by way of photosynthesis.

식물과 다른 유기체들은 광합성으로 성장하기 위해 빛을 사용합니다.

But that’s just one of three ways that light

하지만 그것은 광합성 유기체에 들어오는 빛을 사용하는

entering a photosynthetic organism is used.

세 가지 방법 중 하나일 뿐입니다.

And this is the key to solving the mystery.

그리고 이것이 수수께끼를 풀 열쇠죠.

To understand the others, we need to begin with photosynthesis.

이해를 돕기 위해 광합성을 먼저 알아야 합니다.

During this process,

광합성 과정에서

sunlight hits structures within a plant’s cells called chloroplasts,

햇빛은 엽록체라 부르는 식물 세포 구조에 부딪힙니다.

which are packed with chlorophyll pigments.

엽록소 색소로 가득 차있는 곳이죠.

When chlorophyll molecules absorb light, some of their electrons become excited.

엽록소 분자가 빛을 흡수할 때, 일부 전자들이 들뜹니다.

They go through a series of reactions,

일련의 반응을 겪으면서,

which transform light energy into chemical energy.

빛 에너지가 화학 에너지로 바뀝니다.

This powers the conversion of carbon dioxide and water into glucose,

이 에너지가 이산화탄소와 물을 포도당으로 전환하는데,

the simple sugar plants need to grow.

이는 식물이 성장하는 데 필요한 단당류입니다.

And of course, this reaction generates an important byproduct.

물론 이 반응은 아주 중요한 부산물을 생성합니다.

Photosynthesis—

광합성은

which is constantly being carried out by plants, algae, and bacteria—

식물, 조류 및 박테리아에 의해 끊임없이 일어나며,

produces all of Earth’s oxygen.

지구의 모든 산소를 만듭니다.

But plants regularly absorb more light than they’re able to consume.

그런데 식물은 사용할 수 있는 것보다 더 많은 빛을 주기적으로 흡수합니다.

For instance, over winter,

예를 들어, 겨울철에

the frozen leaves of evergreen trees can't photosynthesize at their usual rate,

상록수 숲의 얼어붙은 잎들은 광합성을 평소처럼 할 수 없는데도

but they're still exposed to a lot of sunlight.

여전히 많은 햇빛을 받습니다.

If not dealt with, the excess light can damage their photosynthetic machinery.

이를 처리하지 못하면, 과도한 햇빛은 광합성 장치에 손상을 줄 수 있습니다.

So, the second way plants use light is by transforming it into heat

그래서 식물은 빛을 이용하는 두 번째 방법은 빛을 열로 바꾸고

and dissipating it out of their leaves.

그 열을 잎 밖으로 방출하는 것이죠.

The third way plants interact with incoming light

식물이 들어오는 빛과 상호작용하는 세 번째 방법은

is by radiating it back out at a different wavelength,

다른 파장으로 다시 내보내는 것입니다.

producing what’s called chlorophyll fluorescence.

엽록소 형광이라는 형태로요.

During photosynthesis, the chlorophyll’s excited electrons

광합성 중에 엽록소의 들뜬 전자들은

move through that series of chemical reactions.

일련의 화학 반응을 거칩니다.

But as some of the excited electrons fall back to their ground states,

하지만 들뜬 전자들 중 일부는 바닥 상태로 되돌아가는데,

they emit energy as light.

그 전자들은 빛의 형태로 에너지를 방출합니다.

Overall, about 1% of the light absorbed is re-emitted

전반적으로 흡수한 빛의 약 1%를 다시 방출합니다.

as wavelengths at the red end of the spectrum.

스펙트럼에서 빨간색 쪽의 파장으로요.

It’s such a small amount that you can’t see it with the naked eye.

너무 적은 양이라 육안으로는 볼 수가 없습니다.

But plants the world over are fluorescing as they photosynthesize.

하지만 전 세계의 식물이 광합성을 하면서 형광을 내고 있습니다.

And this is what’s caused the Earth’s baffling red glow,

그리고 이 형광이 지구의 당혹스러운 빨간 빛의 원인이었던 거죠.

as observed by satellite.

인공위성에서 관찰되는 것처럼요.

It was an accidental discovery, but a huge breakthrough.

우연이었지만 엄청난 발견이었습니다.

Tracking chlorophyll fluorescence from space

우주에서 엽록소의 형광을 추적해서

allows us to watch the planet breathe in real time—

실시간으로 행성이 숨쉬는 것을 볼 수 있고,

and monitor the health of ecosystems worldwide.

전세계 생태계의 건강 상태를 확인할 수 있게 되었습니다.

Previously, researchers used levels of greenness

이전 연구원들은 초록색의 정도를

as the main estimate for plant health.

식물 건강의 주요 추정치로 사용했습니다.

Because plants generally change colors or lose foliage when they’re stressed,

식물은 보통 스트레스를 받으면 색을 바꾸거나 잎들을 잃었기 때문이죠.

higher levels of green typically indicate healthier plants.

일반적으로 짙은 녹색은 더 건강한 식물을 나타냅니다.

But this measure can be unreliable.

하지만 불확실한 측정 방식이죠.

In contrast, chlorophyll fluorescence is a direct measure

이와 반대로 엽록소 형광은

직접 광합성 활동을 측정할 수 있습니다.

of photosynthetic activity.

It can help us infer how much oxygen is being released

이 형광으로 얼마나 많은 산소가 방출되는지 예상할 수 있고

and how much carbon is being absorbed in a given system.

한 지역에서 얼마나 많은 탄소가 흡수되는지도 알 수 있죠.

Drops in chlorophyll fluorescence may also occur

엽록소 형광의 저하는

before visible signs of plant stress, making it a timely measure.

식물이 스트레스를 받아 가시적 징후가 나타나기 전에 발생할 수 있는데,

더 이른 시간에 측정이 가능합니다.

Scientists have already used chlorophyll fluorescence to monitor

과학자들은 이미 엽록소 형광을 사용해서

유해한 식물성 플랑크톤의 대량 발생을 감시하고,

harmful phytoplankton blooms,

and track the effects of drought in the Amazon and Great Plains.

아마존과 대평원에서 가뭄의 영향을 추적합니다.

Going forward, we’ll be investigating photosynthesis from space,

앞으로 우리는 우주에서 광합성을 조사하고,

and gauging how best to support our silent friends,

우리의 과묵한 친구를 위한 최고의 방법을 찾을 것입니다.

who already do so much for us.

그 친구는 이미 우리를 위해 많은 일을 하고 있습니다.